Ricerche

Gli scienziati hanno osservato per la prima volta cosa avviene nella regione cruciale della memoria del cervello quando si fa un errore durante un esperimento di memoria. I risultati hanno implicazioni per la ricerca sul morbo di Alzheimer (MA) e per i progressi nell'immagazzinamento e nell'enfatizzazione della memoria, con una scoperta che permette di vedere anche le differenze tra gli eventi fisiologici nel cervello durante una memoria corretta, oppure in una difettosa.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications. Nel richiamo sia corretto che errato di un ricordo spaziale, i ricercatori hanno osservato che i modelli di attivazione cellulare nel cervello erano simili, anche se il ritmo di attivazione era diverso.

"Siamo riusciti a vedere i ricordi mentre si attivavano", ha affermato Laura Colgin, prof.ssa associata di neuroscienze all'Università del Texas di Austin e autrice senior della ricerca. "È come quando cadono i pezzi del domino: una cellula si attiva e subito dopo c'è lo sparo di quella vicina".

La Colgin e la sua squadra hanno usato registrazioni elettrofisiologiche di ratti dentro e fuori un labirinto per studiare i segnali nel cervello mentre gli animali tentavano di ricordare dove si trovava una ricompensa alimentare, e quando la trovavano.

Quando i ratti si ricordavano dove era situata la ricompensa di cibo, si attivava uno schema specifico di cellule cerebrali, con tempi simili. Queste cellule, chiamate 'cellule di posizione', sono associate a ricordi che coinvolgono relazioni spaziali e luoghi, e si trovano nell'ippocampo, una sezione del cervello in cui gli animali, compresi gli umani, memorizzano la maggior parte dei ricordi. È anche una regione del cervello che degenera nei pazienti con MA e relativi disturbi della memoria.

"Capire cosa succede quando un ricordo non è recuperato correttamente potrebbe darci informazioni su ciò che accade nei disturbi della memoria come il MA", ha detto la Colgin.

Ciò che i ricercatori hanno visto nei ratti quando hanno richiamato la posizione sbagliata li ha sorpresi. Si aspettavano di vedere le cellule sparare in confusione. Ciò che hanno visto invece è lo stesso schema osservato quando i ratti ricordavano correttamente la posizione, ma i tempi dell'attivazione cellulare erano diversi.

"L'attivazione iniziava più tardi ed era più lenta, ma c'era lo stesso schema di sparo", ha detto la Colgin. "Potrebbe esserci meno energia nella rete a guidare le cellule, e quello potrebbe essere il motivo per cui la memoria non era connessa con l'azione".

Sugli esperimenti in cui i ratti ricordavano la posizione corretta, lo studio ha anche rilevato che essi stavano accedendo alla memoria di posizione mentre riposavano tra i test, inducendo lo schema di cellule ad attivarsi mentre aspettavano, come una persona potrebbe esercitarsi a un discorso prima di farlo.

Sugli esperimenti in cui i ratti commettevano errori, non attivavano il ricordo della posizione prima di entrare nel labirinto.

Uno degli obiettivi a lungo termine del laboratorio è contribuire a capire la formazione e il recupero della memoria a sufficienza perché un giorno sia possibile accedere ai ricordi perduti anche dalle persone con disturbi della memoria, con l'aiuto della tecnologia di interfaccia cervello-computer.

"Se potessimo capire come si formano questi grandi gruppi di neuroni che rappresentano i ricordi, e ciò che accade quando questi ricordi sono recuperati correttamente, un giorno potremmo essere in grado di decifrare e immagazzinare i ricordi", ha detto la Colgin, che con il suo team ha in programma di continuare la ricerca e spera di riuscire a decodificare la formazione e l'attivazione della memoria in tempo reale nei ratti.